پرندگان ميدان مغناطيسي زمين را مي‌بينند!
پرندگان ميدان مغناطيسي زمين را مي‌بينند!
قرن‌ها تصور مي‌شد پرندگان مهاجر از خورشيد، ماه و ستارگان براي يافتن مسير حركت و رسيدن به مناطق گرمسيري استفاده مي‌كنند؛ اما مطالعه روي سينه‌سرخ‌ها نشان مي‌دهد فرايند مهاجرت بسيار‌پيچيده است و ميدان مغناطيسي زمين همراه با فعل‌و‌انفعالات شيميايي در بدن پرندگان كه موجب رديابي طيف سبز-آبي مي‌شود، تنها بخشي از اين حس ناشناخته را تشكيل مي‌دهند.
http://www.qhp.ir/images/dqge1mhc19gcx059fj.jpg
به گزارش نيوساينتيست، اولين‌بار در سال‌هاي دهه 60 ميلادي/ 50 شمسي بود كه مطالعه روي سينه‌سرخ‌هاي در قفس، نشان داد با تغيير فصل ناآرام مي‌شوند و قفس را همراه با خودشان هميشه به مسير ثابتي مي‌كشانند. اتاق تاريك بود و هانس فروم، تنها عامل تلاش اين پرندگان را براي مهاجرت خاصيت مغناطيسى زمين فرض كرد.
او مانند تعدادي از زيست‌شناسان قرن نوزدهم احتمال مي‌داد اين پرندگان از يك قطب‌نماي داخلي براي مهاجرت استفاده مي‌كنند ولي نتوانست اين فرضيه را اثبات كند.
نزديك به 10 سال بعد ولفگانگ ويلستكو، جانورشناس نشان داد اگر سينه‌سرخ‌هاي درون قفس در معرض ميدان مغناطيسي قوي قرار بگيرند، مسير حركت را تغيير خواهند داد.
اين جهت‌يابي منحصر به پرندگان نيست، 4 دهه مطالعات ويلستكو و همسرش در دانشگاه فرانكفورت، آلمان نشان مي‌دهد بسياري از جانداران از سوسك‌ها گرفته تا خفاش‌ها و موش‌ها براي جايجايي از ميدان مغناطيسى زمين كمك مي‌گيرند.
اولين نشانه‌ها از وجود گيرنده‌هاي مغناطيسي در سال 1975 از باكتري‌هاي بي‌هوازي و ساكن دريا به دست آمد كه با كمك بلورهايي حاوي زنجيره آهن كه درون سيتوپلاسم آنها وجود داشت، از منطقه حاوي اكسيژن به سمت اعماق حركت مي‌كردند.
زماني كه زنجيره آهني اين باكتري‌ها تحت اثر ميدان مغناطيسي زمين رو به بالا قرار مي‌گرفت، قطب‌نماي داخلي آنها مي‌دانست كه دارند به سمت اعماق دريا حركت مي‌كنند.
در پرندگان، اولين‌بار محققان اين بلورهاى مغناطيسى را در كبوترهاى نامه‌بر كشف كردند. تعداد زيادي گلوله كوچك سرشار از آهن درون پايانه‌هاى عصبى موجود در پوست داخلي منقار بالايي اين پرندگان وجود داشت. وجود اين ساختارهاي آهني در سينه‌سرخ‌ها، چكاوك و حتي مرغ خانگي كه همگي از اجداد مشتركي منشعب شده‌اند نيز اثبات شده است.
بيوشيمي و راديكال‌ها
همزمان با تحقيق روي ساختارهاي تشكيل‌شده از آهن، محققان به كشف ديگري كه مرتبط با نور و اثر نيروي مغناطيسي روي فعل‌و‌انفعالات شيميايي در بدن بود، دست يافتند.
تابش نور مي‌تواند راديكال‌هاي آزاد را ايجاد كند و ميدان مغناطيسى قادرست اسپين يا جهت چرخش جفت راديكال‌ها را تغيير دهد. در نتيجه سرعت فعل‌و‌انفعال‌هاي شيميايي كه بخشي از آنها را راديكال‌هاي آزاد به عهده دارند، تغيير خواهد كرد.
تشكيل اين جفت الكترون راديكال به نور نياز دارد و اولين حدس محققان اين بود كه بايد اين فرايند در چشم‌هاي پرنده صورت بگيرد. از سوي ديگر هيچ ماده شناخته‌شده‌اي در چشم براي اين كار وجود نداشت.
بيش از 2 دهه طول كشيد تا نياز پرندگان به طيف نوري سبز-آبي براي مهاجرت و وجود Cryptochrome -نوعي گيرنده نوري در گياهان وجانوران - توانست اين معماي پيچيده را حل كند.
اين پروتئين كه نقش آن در تنظيم ساعت بيولوژيك بسياري از جانداران اثبات شده، در واكنش به نور آبي-سبز يكي از الكترون‌هايش را به مولكول كوچكتري به نام FAD انتقال مي‌دهد تا اين جفت الكترون را ايجاد كند.
نكته جالب‌توجه اينجاست كه اين گيرنده تنها در چشم راست سينه‌سرخ‌ها كشف شده و با بستن اين چشم مي‌توان قدرت رؤيت امواج مغناطيسي و توانايي مهاجرت را از آنها گرفت.
تحقيقات نشان مي‌دهند تشكيل اين جفت راديكال آزاد تنها يك‌هزارم ثانيه طول مي‌كشد و همين زمان براي اثر ميدان مغناطيسى زمين روي اسپين اين جفت كافي است. .
هنوز نكات مبهم متعددي وجود دارند اما تحقيقات جاري نشان مي‌دهند پرندگان مهاجر مي‌توانند ميدان مغناطيسي زمين را به شكل سايه‌روشن در كنار مناظر اطراف تماشا كنند. سينه‌سرخ‌ها تنها با چشم راستشان اين ميدان را مي‌بينند اما پرندگاني نيز وجود دارند كه از هر دو چشم براي مشاهده اين ميدان استفاده مي‌كنند.
نقشه مغناطيسي مهاجرت
قدرت ميدان مغناطيسي زمين در قطب‌ها به حداكثر مي‌رسد و در استوا حداقل است. پرندگان مي‌توانند در هنگام مهاجرت با استفاده از گيرنده‌هاي مغناطيسي درون چشم، يك نقشه ذهني از پستي‌ها و بلندي‌هاي اين جريان ايجاد كنند.
اين نقشه دقيق به خوبي مي‌تواند براي پرندگاني كه براي بار دوم يا بيشتر مهاجرت مي‌كنند حين عبور از مناطق كوهستاني مه گرفته يا شهرهاي بزرگ آلوده مورد استفاده قرار بگيرد. پرندگان جواني كه براي اولين‌بار مهاجرت مي‌كنند از گيرنده‌هاي مغناطيسي درون چشم‌ها براي تعيين شدت اين ميدان استفاده خواهند كرد.
مطمئنا در طبيعت پرندگان مهاجر از تمامي سرنخ‌هاي موجود در دنياي پيرامون از ميدان مغناطيسى زمين گرفته تا خورشيد، ستارگان، بوها، مناظر و حتي صداي برخورد امواج با صخره‌ها استفاده خواهند كرد. مطالعه روي باسترك‌هايي كه در شب مهاجرت مي‌كنند و تحت اثر ميدان مغناطيسي قوي راه را گم كرده‌اند، نشان مي‌دهد هر صبح با طلوع آفتاب، انحراف مسير را تصحيح خواهند كرد.
بسياري از جانداران مانند خرچنگ‌ها، لاك‌پشت، انواع ماهي‌ها مانند قزل‌آلا، كوسه‌ها و حتي پستانداراني مانند خفاش‌ها و موش كور از اين حس هفتم برخوردارند اما شيوه هر يك براي درك آن اندكي متفاوت است.
به عنوان مثال كوسه‌ها از القاى الكترومغناطيسى براي جهت‌يابي و شكار استفاده مي‌كنند و در مورد انسان هنوز قطعيتي در مورد وجود يا عدم‌وجود حس هفتم به دست نيامده است.
تحقيقات نشان مي‌دهند پرندگان مهاجر دو مكانيزم مجزا براي مسيريابي و تعيين ارتفاع در اختيار دارند. مطابق آزمون‌هاي عصب‌شناسي انجام‌شده گيرنده‌هاي مغناطيسي تعبيه شده بالاي منقار اين پرندگان بيشتر به شدت ميدان مغناطيسي حساسيت دارند و گيرنده‌هاي درون چشم وظيفه مسيريابي را به عهده خواهند داشت.
